Влияние поверхностно-активных веществ на пластично-вязкие свойства пластбетонной смеси на фурфурол-ацетоновом мономере
В Пензенском инженерно-строительном институте сделана попытка улучшить технологические свойства пластбетонных смесей введением синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), улучшающих смачивающую способность органических вяжущих и повышающих их адгезию к поверхности минеральных заполнителей.
Для улучшения технологических свойств пластбетонной смеси на маномере ФА использовались водорастворимые ПАВ: катапин, ОП-7, ДС-РАС и углеводородорастворимые — проксанол 226 марки В, ОП-4, амины С7—Сд.
Влияние ПАВ на пластично-вязкие свойства пластбетонной смеси исследовалось в интервале от 0,1 до 10% от веса мономера. Опытная смесь состояла из заполнителя — кварцевого песка —80%, смолы — фурфурол-ацетонового мономера — 16%, отвердителя — бензосульфокислоты — 4%.
Для характеристики пластично-вязких свойств пластобетонной смеси выбрано предельное напряжение сдвига, определяемое на коническом пластометре КП-3 конструкции проф. М. П. Воларовича и инж. С. Н. Маркова. Этот прибор позволяет определять предельное напряжение сдвига в широком диапазоне величин, что очень важно для пластбетонных смесей с различным содержанием отвердителя, предельное напряжение сдвига которых значительно возрастает в течение 30—40 мин после приготовления смеси. Конический пластометр дает хорошую сходимость результатов, удобен в работе. Измерения проводили через каждые Г5 мин в течение 1 ч. Предельное напряжение сдвига пластбетонной смеси определяли по формуле:
Исследования показали, что наибольшее разжижающее действие на пластбетонную смесь оказывают в количестве 0,25—0,5% ПАВ от веса мономера. Такие смеси характеризуются низким предельным напряжением сдвига в первые 40 мин после изготовления и быстрым нарастанием пластично-вязких свойств в последующее время. Увеличение добавок ПАВ, хотя и способствует уменьшению предельного напряжения сдвига смеси в начальное время, но в дальнейшем сильно замедляет нарастание прочности смеси (рис. 1), что создает трудности при укладке пластбетонной смеси.
Изменение предельного напряжения сдвига пластбетонной смеси с добавкой ПАВ (0,5% ПАВ от веса мономера) приведено в таблице.
Понижение предельного напряжения сдвига пластбетонной смеси в присутствии углеводородорастворимых ПАВ объясняется, по-видимому, снижением поверхностного натяжения мономера и улучшением смачивания минеральных заполнителей, а и присутствии водорастворимых ПАВ — наличием в мономере 1,5—3% воды, что подтверждается дан- ними рис. 2. Кривая 1 характеризует изменение предельного напряжения сдвига пластбетонной смеси па обезвоженном мономере (мономер обезвоживался при 110— 120°С в течение 10 ч).
Добавка проксанола в такую смесь приводит к значительному снижению предельного напряжения сдвига пластбетонной смеси (кривая 2), а катапин почти не понижает его.
Значительное понижение предельного напряжения сдвига пластбетонной смеси с добавками ПАВ позволяет повысить содержание минеральных заполнителей в смеси. На рис. 3 показано изменение предельного напряжения сдвига пластбетонной смеси с повышенным содержанием (на 10%) минерального заполнителя и 0,5% ПАВ. Добавки ПАВ способствуют значительному уменьшению мономероем- кости пластбетонных смесей, а следовательно, и стоимости.
Введение воды (3—6% веса мономера) значительно разжижает пластбетонную смесь, но пластбетон при этом имеет пониженную прочность и плотность. Пластбетон же с 0,5% ПАВ имеет такую же прочность иа сжатие, как и пластбетон без ПАВ, а с некоторыми ПАВ даже большую.
Выводы
Введение ПАВ в пластбетонную смесь в количестве 0,25—0,5% позволяет снизить предельное напряжение сдвига смеси, благодаря чему смеси легче и быстрее гомогенизируются.
ПАВ уменьшают мономероемкость иластбетонной смеси при неизменной пластичности, способствуют повышению прочности и плотности фурфурол- ацетонового пластбетона.